Este documento presenta un libro sobre matemáticas financieras. El libro utiliza un lenguaje sencillo y contiene ejercicios resueltos de manera gradual para ayudar a los estudiantes a adquirir confianza en la resolución de problemas. La matemática financiera es útil en áreas como la administración, economía, inversiones y para cualquier persona que use el sistema financiero. El libro es una herramienta valiosa para estudiantes de contaduría, economía y otras carreras relacionadas.
VALOR DEL DINERO EN EL TIEMPO - 2024 - SEMINARIO DE FINANZAS
Matemáticas financieras esenciales
1. PATRIA
SERIE
UNIVERSITARIA
www.editorialpatria.com.mx
E M P R E S A D E L G R U P O
interactivo en
esta edición
Esta obra presenta a las matemáticas financieras con un lenguaje ameno. Contiene ejercicios
resueltos paso a paso cuya complejidad va aumentando, con la idea de que el alumno adquiera
seguridad y confianza. Lo anterior le permitirá resolver los problemas propuestos al final de cada
unidad o cualquiera relacionado que se les llegue a presentar en su vida académica o profesional. En
la actualidad la matemática financiera ha adquirido una gran importancia por su utilidad en la
administración, la economía y en las políticas públicas; así como en diversas ramas en donde es
empleada, por ejemplo, como auxiliar de cálculos en la ingeniería económica para la valuación de
inversiones en maquinaria, equipos, instalaciones, tecnología, infraestructura y en general, cualquier
transacción que traiga consigo un proceso de evaluación del proyecto. No solo en estas áreas de
inversión es útil la matemática financiera, un pequeño inversionista puede aplicarla para analizar
opciones de crédito en la adquisición de bienes y servicios cotidianos que le permitan tener mejores
condiciones de vida. La matemática financiera también es necesaria para toda persona que tenga la
necesidad de utilizar el sistema financiero.
De entre las características que convierten a esta obra en una lectura indispensable para el alumno
que curse cualquier carrera del área de ciencias sociales, económico-administrativo, destacan las
siguientes:
Cuenta con breves, pero claras, explicaciones de los fundamentos teóricos matemáticos.
Explica a detalle los pasos necesarios para resolver los problemas propuestos que se
plantean a lo largo de todas las unidades temáticas.
Es flexible, el lector puede utilizarlo según sus propias necesidades.
Los ejemplos y problemas expuestos están acompañados de breves textos, destacados con
la etiqueta de Alerta, cuyo objetivo es preparar al lector para que esté pendiente de detalles
importantes del contenido, que le serán útiles para la resolución de problemas.
Contiene más de 500 problemas para resolver, presentados en distintas categorías, según
sus características, para ser resueltos con el apoyo de tecnología o bien relacionados con la
experiencia cotidiana del lector.
Se incluye al final de cada unidad una sección de problemas reto.
Como una herramienta adicional, el texto se acompaña de un CD-ROM de apoyo, donde el estudian-
te puede encontrar, entre otras cosas: simuladores y respuestas a problemas seleccionados.
Jesús Rodríguez Franco / Elva Cristina Rodríguez Jiménez
Alberto Isaac Pierdant Rodríguez
C
M
Y
CM
MY
CY
CMY
K
4. Jesús Rodríguez Franco
Elva Cristina Rodríguez Jiménez
Alberto Isaac Pierdant Rodríguez
PRIMERA EDICIÓN EBOOK
MÉXICO, 2014
GRUPO EDITORIAL PATRIA
MATEMÁTICAS
FINANCIERAS
7. VI
Elva Cristina Rodríguez Jiménez
Profesora de matemáticas del Departamento de Política y Cultura en la Universidad Autónoma Metro-
politana Unidad Xochimilco (UAM-X) y profesora definitiva de asignatura “B” Estadística I y asignatura
“A” Estadística II en la Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Nacional Autónoma
de México (UNAM).
Estudió la licenciatura en Química Farmacobióloga con mención honorífica en la Facultad de Química
de la Universidad Nacional Autónoma de México, los diplomados en “Matemáticas Aplicadas a la
Economía” en la Facultad de Economía, el de “Formación Docente para las Disciplinas Financiero
Administrativas” en la Facultad de Contaduría y Administración, ambos en la Universidad Nacional
Autónoma de México.
Tiene 19 años de experiencia docente impartiendo diferentes cursos de matemáticas, es miembro de
la “Academia de Matemáticas” en la Facultad de Contaduría y Administración (UNAM). Es coautora de
los libros: Libro electrónico Fundamentos de Matemáticas, producto PAPIME Fomento Editorial FCA-
UNAM, México, 2005; Estadística para Administración, Grupo Editorial Patria, segunda reimpresión,
México, 2013 y Estadística aplicada II, Estadística en administración para la toma de decisiones, Grupo
Editorial Patria, México, 2010. También ha participado en diferentes ponencias en ciclos de conferen-
cias, encuentros y foros a nivel nacional.
Participó en la investigación para el desarrollo de un método fotocolorimétrico para la determinación de
metionina, para la Organización de Estados Americanos (OEA) y la División de Estudios de Posgrado
de la Facultad de Química de la UNAM (1984). Ocupó el cargo de Jefe y subjefe del laboratorio de Ga-
ses, también como química analista en el laboratorio Analítico, experimental y de gases en la Refinería
18 de Marzo (1985-1991).
Alberto Isaac Pierdant Rodríguez
Profesor-investigador Titular “C” del Departamento de Política y Cultura en la Universidad Autónoma
Metropolitana unidad Xochimilco (UAM-X) y socio director de Pierdant y Asociados, S.C.
Estudió la carrera de Ingeniero Industrial en el Instituto Politécnico Nacional (IPN), tiene la Maestría en
Ingeniería en la especialidad de Planeación de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de
Ingeniería de la UNAM. Es candidato a Doctor en Ciencias Sociales con especialidad en Sociedad y
Educación en la Universidad Autónoma Metropolitana unidad Xochimilco. Ha participado en diferen-
tes cursos de actualización, entre los que destacan:“Evaluación Económica de Proyectos de Explora-
ción de Hidrocarburos I”, en la Universidad de los Andes-Banco Interamericano de Desarrollo, Bogotá,
Colombia. “Evaluación Económica de Proyectos de Exploración de Hidrocarburos II”, en la Universi-
dad de los Andes-Banco Interamericano de Desarrollo, Bogotá, Colombia. “Petroleum Energy” en The
Institutte of Energy Economics, Japan, septiembre-noviembre 1989, Tokio, Japón.
Tiene 35 años de experiencia docente impartiendo cursos de matemáticas e informática, cuenta con
la acreditación de Profesor de Perfil Idóneo otorgada por la Secretaría de Educación Pública (SEP).
Es miembro del área de investigación: “Desarrollo de las Matemáticas en las Ciencias Sociales” en la
UAM-X y del Cuerpo Académico de Matemáticas Aplicadas a las Ciencias Sociales (UAM-X y SEP). Ha
publicado cuatro libros como autor y 10 de matemáticas como coautor, también ha publicado más de
30 artículos científicos y de difusión enfocada a la educación, informática, a las políticas públicas y para
la pequeña y mediana empresa mexicana. Ha presentado diferentes ponencias en ciclos de conferen-
cias, encuentros y foros a nivel nacional e internacional.
Fue fundador y en la actualidad director del despacho de consultoría Pierdant y Asociados, S.C. (1979).
Dentro de consultoría ha elaborado trabajos para diversas empresas y organismos como SHCP, ISSSTE,
la Comisión Federal de Electricidad, Petróleos Mexicanos, Coca-Cola FEMSA, el INBA, entre otros.
8. VII
Presentación
En la actualidad, la matemática financiera ha adquirido una gran importancia por su utilidad en la admi
nistración, la economía y en las políticas públicas, así como en diversas ramas en donde se emplea
como la auxiliar de cálculos en la ingeniería económica para la valuación de inversiones en maquinaria,
equipos, instalaciones, tecnología, infraestructura y, en general, cualquier inversión que signifique un
proceso en el cual debe de realizarse una evaluación del proyecto. Pero no solo en estas áreas sofisti-
cadas de la inversión es útil la matemática financiera, ya que un pequeño inversionista puede utilizarla
para analizar opciones de crédito en la adquisición de bienes y servicios cotidianos que le permitan
tener mejores condiciones de vida. La matemática financiera también es necesaria para toda persona
que tenga la necesidad de utilizar el sistema financiero.
El libro Matemáticas Financieras Serie Patria responde a los programas de bachillerato y licenciatura.
Su estructura motiva al estudiante a ser el protagonista en la construcción de su aprendizaje, basado en
el enfoque educativo por competencias en el ámbito constructivista, esto con el objetivo de potencia-
lizar el saber qué hacer en la vida académica y profesional; lo anterior lleva al estudiante al aprendizaje
significativo.
El libro presenta los conceptos con un lenguaje sencillo y ameno. Contiene de tres a cinco ejercicios
resueltos (paso a paso) del ámbito nacional en cada subtema, inicia con los sencillos y aumenta su com-
plejidad, con la idea que el alumno adquiera seguridad y confianza. Lo anterior le permitirá resolver los
problemas propuestos al final de cada unidad o cualquiera que se le llegue a presentar en la vida aca-
démica o profesional con éxito. Al inicio de cada unidad se plantean los objetivos y la sección ¿Qué sa-
bes?, en ella se exponen una serie de preguntas y problemas que permiten al estudiante recordar sus
conocimientos previos o despertar la inquietud de conocer más del tema. También contiene pequeños
cuadros de alerta como son: el histórico, que contiene breves biografías de personajes vinculados con
la matemática o pasajes de la misma; para pensar, que encierra los pasos que se realizan mentalmente;
de definiciones, para resaltar definiciones importantes, teoremas y conceptos; de advertencia, para
indicar las operaciones y pasos que no deben realizarse. En las ocho unidades que conforman el libro
se da una breve información teórica del subtema a estudiar y se plantean de dos a cuatro problemas
resueltos paso a paso. Al final de cada unidad se cuenta con un formulario, un glosario, los problemas
a resolver y la sección de problemas reto.
El contenido del texto está estructurado en ocho unidades.
Unidad 1 Exponentes, logaritmos y porcentajes. En nuestro país, la realidad comercial y, so-
bre todo, la financiera se han influenciado por los avances tecnológicos que más impactan a la
sociedad. Dos de estos avances lo representan las calculadoras modernas y las computadoras.
El manejo de estas y sus programas de cálculo permiten a los alumnos, profesores y analistas
de datos financieros obtener resultados de manera rápida y certera y logra al mismo tiempo un
máximo beneficio que se refleja en atractivos rendimientos en sus inversiones. Por esta razón nos
hemos preocupado por incluir en esta unidad la forma de resolver las operaciones aritméticas
básicas, exponentes, radicales, logaritmos, proporciones, regla de tres y porcentajes, utilizando
estas herramientas indispensables en el aprendizaje de las matemáticas financieras.
Unidad 2 Series y sucesiones. Inicia con las sucesiones o progresiones aritméticas, al explicar
la forma de encontrar el n-ésimo término y la suma de los términos de la progresión. Después
9. VIII
Contenido
UNIDAD
1
se estudian las progresiones geométricas, se indica la forma de encontrar el n-ésimo término,
número de términos y la suma total de términos en una serie.
Unidad 3 Interés simple. Comienza con la explicación del concepto de interés simple, la tasa de
interés y la forma de calcularlos. Se continúa con el interés simple o real, el ordinario o comercial,
el monto, el valor presente o actual y el tiempo (plazo). También se incluye el descuento simple
y se estudian los siguientes casos: el valor descontado o ganancia, tasa de rendimiento, valor de
vencimiento, relación entre la tasa de descuento y la tasa de rendimiento, plazo y el pagaré. Por
último, se ven las ecuaciones de valor equivalentes o de valor, la diferencia entre interés ordinario
y exacto, ecuaciones de valor, descuento bancario y descuento comercial.
Unidad 4 Interés compuesto. Empieza con la forma de calcular el monto compuesto, la com-
paración del interés simple con el compuesto, el valor actual o presente y el tiempo. Después
se estudia el concepto y forma de cálculo de las tasas de interés equivalentes, efectivas y no-
minales. También se ve la aproximación a la tasa de interés y la ecuación de valor y de tiempo
equivalente.
Unidad 5 Anualidades. En esta se muestra el cálculo del valor futuro, el valor presente, el plazo
y la renta para las anualidades simples o vencidas, anticipadas y diferidas. Además, se incluye el
estudio de la anualidad general y anualidades perpetuas.
Unidad 6 Amortización. Se inicia con la amortización gradual y tasa negativa. Se presentan
casos sobre cómo es la amortización de una deuda, hipotecas, inflación, refinanciamiento de un
crédito y fondos de amortización. Se continúa con la depreciación y se explica en qué activos
se aplica y en cuáles no. Después, se explica la forma de utilizar los diferentes métodos como la
línea recta, porcentaje fijo, suma de dígitos, de unidades de producción o servicio y de fondo
de amortización. Tanto para la amortización como para la depreciación se enseña cómo utilizar
Excel para elaborar cuadros de amortización y depreciación.
Unidad 7 Análisis de proyectos de inversión. En esta unidad se muestra la metodología em-
pleada en el ámbito financiero para realizar un proyecto de inversión, como es el caso del análisis
de flujo de efectivo de un proyecto y su variabilidad, al emplear los conocimientos adquiridos
en las unidades anteriores. Se estudia la forma de calcular el valor presente en la metodología
denominada Valor Actual Neto (VAN) y el costo de capital (TIR) para calcular el valor presente de
un proyecto de inversión.
Unidad 8 Bonos y obligaciones. Se estudia lo referente a bonos y obligaciones como princi-
pales mecanismos de financiamiento para proyectos de inversión pública y privada. También a
conocer y operar las operaciones básicas relativas a los bonos de descuento puro, las relativas a
bonos de cupón, rendimiento actual y rendimiento al vencimiento.
Es importante mencionar que los resultados de los problemas resueltos pueden variar un poco debido
a los que se obtengan. Esto se debe a la forma en que esté programada la calculadora con respecto a
la fracción decimal o el número de fracciones decimales que utilice.
Se espera que con Matemáticas Financieras Serie Patria, nuestros lectores puedan resolver los pro-
blemas financieros que se les presenten.
Los autores
11. Contenido
2.4 Progresiones geométricas 33
2.5 Aplicaciones 38
Problemas para resolver 42
Problemas reto 43
UNIDAD 3
Interés simple 45
3.1 Introducción 46
3.2 Cálculo del monto 53
3.3 Valor presente o actual 55
3.4 Cálculo del tiempo o plazo 57
3.5 Descuento simple 59
3.6 Valor descontado o ganancia 60
3.7
Tasa de rendimiento 62
3.8 Valor de vencimiento 63
3.9 Tasa de descuento 64
3.10
Relación entre la tasa de descuento
y la tasa de rendimiento 65
3.11 Plazo 67
3.12 Pagaré 68
3.13 Aplicaciones 71
3.14 Inversión en cetes 72
3.15 Inversión en udis 73
3.16 Ecuaciones de valor equivalente o de valor 75
Problemas para resolver 80
Problemas reto 84
UNIDAD 4
Interés compuesto 85
4.1 Introducción
4.2 Monto 86
4.3
Comparación del interés simple
con el interés compuesto 93
4.4 Valor actual o presente 95
4.5 Tasas equivalentes, efectivas y nominales 100
4.6 Ecuación de valor 105
4.7 Tiempo equivalente 110
13. XII
Contenido
UNIDAD 7
Análisis de proyectos de inversión 245
7.1 Introducción 246
7.2 Metodologías de evaluación de inversiones 247
7.3 Método del valor actual neto (van) 248
7.4
Método de la tasa interna de rendimiento (tir)
o costo de capital
252
7.5 Análisis de inversiones con van y tir 255
Problemas para resolver 262
Problemas reto 263
UNIDAD 8
Bonos y obligaciones 265
8.1 Introducción 266
8.2 Bonos de descuento puro o bonos cupón cero 267
8.3
Bonos con cupón, rendimiento actual
y rendimiento al vencimiento
268
Problemas para resolver 275
Problemas reto
Referencias bibliográficas 276
Bibliografía final 277
14. UNIDAD
1
Exponentes, logaritmos
y porcentajes
OBJETIVOS
Identificar y manejar expresiones algebraicas con exponentes enteros positivos, negativos
y fraccionarios.
Aprender a dividir, multiplicar y reducir expresiones con radicales.
Convertir expresiones con radicales a exponentes fraccionarios.
Conocer y comprender el sistema de logaritmos y sus propiedades.
Aprender a encontrar el logaritmo de base a, base 10 y base e.
Aprender a encontrar el antilogaritmo de base 10.
Realizar el cálculo e interpretación de los porcentajes.
Aprender a utilizar la calculadora y hoja de cálculo Excel, con exponentes radicales y
logaritmos.
Comprender la trascendencia de los temas estudiados y su importancia en la aplicación
en matemáticas financieras.
¿QUÉ SABES?
Aplica tus conocimientos y encuentra los resultados de cada problema
Encontrar el resultado de las operaciones aritméticas 9 + 6 × 4 - 5 + 48/8 =
El producto de las potencias (x3
)(x6
) es igual a: ______________.
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora: [(2)(6)]3
=
15. 2
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora:
1
3
3
=
−
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora: 89
3
=
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora: 5 7 8 7
− =
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora: 2 11 3 48
3 3
( ) =
Completar el cuadro
Logaritmo Característica Mantisa
Log3
= 0.4771
Encontrar el resultado utilizando calculadora y computadora: log 999
3
=
Andrea compró un refrigerador en $5 400.00; ella dio 20% de enganche del
precio del refrigerador. ¿Cuánto pagó de enganche (en pesos)?
1.1 Exponentes
La potenciación es la operación que toma una expresión algebraica como factor dos o más veces, y al
resultado de la operación se le llama potencia.
Si x ∈ R y n ∈ N entonces:
xn
= (x)(x) … (n) = n-ésima potencia de x
Ï
Ô
Ì
Ô
Ó
n factores
n entero positivo es el exponente
x es la base
■
■ La primera potencia de una expresión es: x1
= x
■
■ La segunda potencia de una expresión es: x2
= (x)(x)
■
■ La tercera potencia de una expresión es: x3
= (x)(x)(x)
Problema resuelto
1. a) 25
= 2 ⋅ 2 ⋅ 2 ⋅ 2 ⋅ 2 = 32 c) (x + 1)2
= (x + 1)(x + 1)
b) 123
= 12 ⋅ 12 ⋅ 12 = 1
728 d ) (x + a)n
= (x + a)(x + a) …, n = 1, 2, 3…
Una expresión algebraica se obtiene al combinar una o varias operaciones,
con números y símbolos, ejemplo: 4x2
, 7x + 4a, 6 8 5
x x
+
En la calculadora la tecla para encontrar la potencia de una expresión es la siguiente:
yx
o ∧ Encontrar la elevación a potencia.
Problema resuelto
2.
Problema Operación Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
a) (23
) = 8 2 yx
3 = 8
b) (43
) = 64 4 ∧ 3 = 64
17. 4
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
❚
❚ 1.2.3 Producto elevado a una potencia n
El producto elevado a una potencia se calcula con la siguiente expresión:
[(a)(b)]n
= (a)n
(b)n
Problema resuelto
7. a) [(2)(3)]2
= (22
)(32
) = 4 × 9 = 36
b) [(4)(3)]3
= (43
)(33
) = 64 × 27 = 1
728
c) [(8)(5)]4
= (84
)(54
) = 4 096 × 625 = 2
560
000
d
) [(x + 1)(x + a)]2
= (x + 1)2
(x + a)2
e) [(2)(5)]2
= (22
)(52
) = (4)(25) = 100
f ) [(3)(2)]3
= (33
)(23
) = (27)(8) = 216
❚
❚ 1.2.4 Elevar un cociente a una potencia n
El producto elevado a una potencia se calcula con la siguiente expresión:
a
b
a
b
b
n n
n
= ≠
; si 0
Problema resuelto
8. a)
2
3
2
3
4
9
2 2
2
= = d )
8
7
8
7
4 096
2401
4 4
4
= =
b)
4
7
4
7
64
343
3 3
3
= = e)
5
6
5
6
25
36
2 2
2
= =
c)
6
7
6
7
36
49
0 73469388
2 2
2
=
= = . f )
3
7
3
7
27
343
0 078717
3 3
3
=
= = .
1.3 Exponente negativo
Se encuentra al dividir dos potencias de igual base, con un exponente menor en el numerador y mayor
en el denominador.
a
a
a a
2
3
2 3 1
= =
− −
Se conoce a 1/a como el inverso multiplicativo de a, cuando a ≠ 0.
a
a
−
=
1 1
Problema resuelto
9. a) ax
a
x
−
=
1
b) m xy
m
xy
2 1
2
( )−
=
19. 6
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
Con la hoja de cálculo Excel
Problema resuelto
12. a) 8 8 32
5
3 5 3
= = c) 3 6 3 36 3 36 (3.30 )(3) 9.9
2
3 3 1 3
( )
= = = =
b)
1
2
109
1
2
10 44 5 22
=
=
( . ) . d ) − = − = −
27 27 3
3 1 3
( )
Problema resuelto
13.
Operación Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
a) 16 2
4
= 4 x
n
16 = 2
b) 161/4
= 2 1 ÷ 4 = Min C 16 yx
RM = 2
Para otro tipo de calculadora
c) 64 2 828
4
= . 4 SHIFT x
64 = 2.828
d ) 271/3
= 3 ( 1 ÷ 3 ) = Min C 27 ∧ RM ) = 3
Problema resuelto
a)
Con la función = RAIZ(número), solo se obtiene la raíz cuadrada de un número. Por ejemplo,
la expresión 9 3
2
= , en Excel con la función = RAIZ(9)
b)
Con el acento circunflejo = número[alt gr ] + [
ˆ ] potencia. Por ejemplo, la expresión 27 3
3
= , en
Excel = 27 ˆ (1/3)
Problema resuelto
Problemas en Excel
23. 10
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
Forma de representar una cantidad en notación científica hacia arriba.
Problema resuelto
22.
Número Notación científica Con calculadora EXP
a) 679.19 6.7919 × 102
6.7919 × 1002
b) 48.56 4.856 × 101
4.856 × 1001
c) 5.31 5.31 × 100
5.31
d ) 258 916 2.58916 × 105
2.58916 × 1005
Problema resuelto
23.
Número Notación científica Con calculadora EXP
a) 0.3471 3.471 × 10-1
3.471 × 10-01
b) 0.0126 1.26 × 10-2
1.26 × 10-02
c) 0.00879 8.79 × 10-3
8.79 × 10-03
d ) 0.0002978 2.978 × 10-4
2.978 × 10-04
e) 793.24 7.9324 × 102
7.9324 × 1002
Problema resuelto
Ejemplos:
24. a) 90
= 1 c) 92
= 81 e) 94
= 6 561
b) 91
= 9 d ) 93
= 729 etcétera
Forma de representar una cantidad en notación científica hacia abajo.
El logaritmo de un número es el exponente al que se debe elevar otro número llamado base para
obtener un tercer número.
La base es un número positivo y este es la base de un sistema de logaritmos.
Sistema
de
x x
e
x x
e
* Logaritmos vulgares o Briggs la base es 10 (log log )
* Logaritmos naturales o neperianos la base es: 2.71828182845
* log ln
10 =
= …
=
logaritmos
Se puede tomar como base para un sistema de logaritmos cualquier número positivo.
1.11 Propiedades de los logaritmos base 10
❚
❚ 1.11.1 Progresiones
Problema resuelto
25 a) 100
= 1 c) 102
= 100 e) 10
1
10
0 01
2
2
−
= = .
b) 101
= 10 d ) 10
1
10
0 1
1
1
−
= = . f ) 10
1
10
0 001
3
3
−
= = .
25. 12
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
Para conocer la característica de un número menor a 1, se suma una unidad al número total de ceros
que hay entre el punto decimal y la primera cifra significativa del número.
Problema resuelto
31.
Logaritmo Cifra Operación Característica Mantisa
a) log 5 = 0.6989 1 1 - 1 = 0 0 0.6989
b) log 650 = 2.8129 3 3 - 1 = 2 2 0.8129
c) log 5
700 = 3.7558 4 4 - 1 = 3 3 0.7558
d ) log 76
000 = 4.8808 5 5 - 1 = 4 4 0.8808
Problema resuelto
32.
Logaritmo Ceros Operación Característica Mantisa
a) log 0.1 = -1 0 0 + 1 = 1 -1 0
b) log 0.01 = -2 1 1 + 1 = 2 -2 0
c) log 0.001 = -3 2 2 + 1 = 3 -3 0
d ) log 0.0001 = -4 3 3 + 1 = 4 -4 0
Problema resuelto
33.
Operación Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
a) log 57 = 1.755874856 57 log = 1.755874856
b) log 0.8735 = -0.05873709 o 1.941262909 log 0.8735 = -0.05873709
c) ln 26 = 3.2580906 ln 26 = 3.2580906
d ) ln e = 1 ln 2.718281828459 = 1
Al escribir un logaritmo, cuya característica es negativa, el signo menos se coloca sobre la caracterís-
tica y nunca delante de ella, porque las mantisas son positivas, por lo tanto, un logaritmo no se debe
representar como: -2.3846; la forma correcta es: 2 .3846.
En la calculadora cuando la característica de un número menor a 1, en la pantalla indicador aparece de
la siguiente forma: log 0.6 = -0.2218, lo que significa que la característica es -1 y la mantisa 0.7782.
Si la característica de un número igual o mayor a 1, en la pantalla aparece de la siguiente forma:
log 260 = 2.414973, lo que significa que la característica es 2 y la mantisa 0.414973.
Para encontrar el logaritmo utilizando la calculadora se sigue la siguiente secuencia de tecleo depen-
diendo de la calculadora.
log x o x log
ln x o x ln
El logaritmo de base a se define como:
Sea a la base del logaritmo, en donde a es un número real
distinto de uno, se tiene:
y = loga
x si y solo si x = ay
para toda x 0, todo número real y
Alerta
En honor al matemático
suizo Leonhard Euler
(1707-1783), se eligió la
letra e para tomarla como
base del logaritmo natural
(o neperiano).
27. 14
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
❚
❚ 1.13.3 Logaritmo de una potencia
El logaritmo del cociente es igual a la multiplicación del exponente por el logaritmo de la base.
log An
= n(log A)
Problemas resueltos
40. Sea el log 15 = 1.1760912, encontrar el antilogaritmo de 1.1760912 es: 15
Con calculadora
a) log 15 = 1.1760912, encontrar el antilogaritmo de:
SHIFT log 1.1760912 = 15
Problema resuelto
37. a) log log ( ) ( . ) .
3 5 3 5 0 47712 2 38560
5
=
= =
b) log log ( ) ( . ) .
23 4 23 4 1 36172 5 44691
4
=
= =
c) log log ( ) ( . ) .
247 3 247 3 2 39269 7 17809
3
=
= =
Problema resuelto
39. a) Sea el log 76 = 1.88081, encontrar el antilogaritmo de 1.88081 es: 76
b) Sea el log 25 = 1.39794, encontrar el antilogaritmo de 1.39794 es: 25
c) Sea el log 397 = 2.59879, encontrar el antilogaritmo de 2.59879 es: 397
Problema resuelto
38. a) log
log
.
57
57
2
0 8779
= =
b) log
log
.
39
39
3
0 5304
3
= =
c) log
log
.
72
72
4
0 4643
4
= =
❚
❚ 1.13.4 Logaritmo de una raíz
El logaritmo de la raíz es igual al logaritmo del subradical dividido entre el índice del radical.
A
A
n
n
log
log
=
1.14 Antilogaritmo
Cuando se conoce el logaritmo de un número desconocido x, al encontrar el valor de x a este proceso
se le conoce como antilogaritmo y se abrevia antilog.
Utilizando la calculadora existen dos caminos para encontrar el antilogaritmo:
SHIFT log x o 2nf log x
29. 16
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
Es importante aclarar que ln an
≠ (ln a)n
4. A
n
A
n
ln
1
ln
=
Cambio de base:
5. x
x
a
a
log
ln
ln
=
Teorema:
aloga x
= x ⇒ eln x
= x ⇒ ln ex
= x
Propiedades para cuando x = 0:
En cualquier sistema de logaritmos:
1. El logaritmo de la base (a) es uno.
e1
= e ∴ ln e = 1
2. El logaritmo de uno es cero, si la base es a se tiene:
e0
= 1 ∴ ln 1 = 0
Expresión para cambiar de base
x
x
log
ln
ln 10
10 = e
log
1
ln 10
=
Problema resuelto
45. Encuentra el valor de x
ln x = 2.3
eln x
= e 2.3
x = e 2.3
x = 9.974
Problema resuelto
Ejemplos:
46. a)
Si seleccionamos 6 cuadros, estos representan 6 partes de un total de 100 partes y se represen-
ta de la siguiente forma: 6/100, expresándolo en tanto por ciento: 6%.
1.16 Tanto por ciento
Todo número puede ser divisible entre una o varias partes, entonces si todo número lo podemos dividir
en las partes que se nos ocurra, por ejemplo en diez partes, en veinticinco, en cien, en quinientas, en
mil, etc. Cuando hablamos en un caso particular del tanto por ciento de un número a una o varias de
las cien partes iguales en que fue dividido el número.
Unidad = 1
1 2 3 . . . .
100
Cada cuadro representa un centésimo (1/100) del número (1).
Alerta
El signo de tanto por ciento
(%) aparece por un error
al utilizar la abreviatura
de ciento (Cto.), esta
siempre se empleaba en las
operaciones comerciales o
mercantiles.
31. 18
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
a) x(17 500) = 2 300 b) x(22
500) = 13
250
x =
2300
17500
= 0.1314 = 13.14% x =
13250
22500
= 0.5888 = 58.88%
Solución
a) x es la base, el 6% de x es igual a 18 b) x(0.05) = 350 c) x(0.36) = 900
x(0.06) = 18
x =
350
0 05
.
= 7
000 x =
900
0 36
.
= 2
500
x =
18
0 06
.
= 300
Solución
Problema resuelto
49. ¿De qué número es:
a) 18 el 6% b) 350 el 5% c) 900 el 36%?
a) Sea x el porcentaje, expresado en forma decimal. Como el % de 0.60 es igual al incremento se
tiene:
x(0.60) = (5.00 - 0.60)
x(0.60) = 4.4
x = 7.3
x = 733.33%
b) Sea x el porcentaje, expresado en forma decimal. Como el % de $1.00 es igual al incremento se
tiene:
x(1.00) = (1.50 - 1.00)
x(1.00) = 0.5
x = 0.5
x = 50%
Solución
Problema resuelto
50. a)
El transporte en el D.F., costaba 60 centavos en 1970 y cinco pesos en 2012, ¿qué incremento
ha tenido el precio del transporte? Expresarlo en porcentaje.
b)
El precio del bolillo era de un peso en el año 2010 y en 2012 cuesta $1.50, ¿qué incremento ha
tenido el precio del bolillo? Expresarlo en porcentaje.
El precio de venta de un producto o servicio, se determina aumentando al costo del artículo una can-
tidad suficiente para cubrir los gastos de operación para poder tener una utilidad, a esta cantidad se
le llama utilidad bruta. Y se conoce como utilidad neta a la cantidad que queda después de cubrir los
gastos de operación.
Los gastos de operación son las cantidades que se pagan por concepto de luz, agua, renta, seguros,
salarios, publicidad, etcétera.
El costo de un artículo son todos los gastos realizados para fabricar o adquirir el artículo. Mientras que el
costo de un servicio son todos los gastos realizados para proporcionar el servicio.
Alerta
Utilidad bruta =
Gastos de operación +
Utilidad neta.
33. 20
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
La tasa efectiva (e) capitalizable anualmente es equivalente a la tasa nominal (i ) compuesta en “p”
periodos por año.
[Tasa efectiva al cabo de un año] = [Tasa nominal en p periodos por año]
Dividiendo ambos términos entre C se tiene:
C e C
i
p
e
i
p
p
p
( )
1 1
1 1
+ = +
= +
−
La tasa efectiva es la que actúa directamente sobre un periodo.
Alerta
Tasa efectiva o rendimiento
anual efectivo. Es la tasa
de interés simple que da el
mismo rendimiento en un
año que la tasa compuesta.
Incógnita i Desarrollo
‚
i
M
C
i
i
i
i
i
i
T
n 1
950 000
600 000
1
1.583333 1
1.58333 1
1.58333 1
1.023243 1
0.023243 bimestral
2.3243% bimestral
20
20
1 20
0.05
[ ]
( )
( )
=
−
=
−
= −
= −
= −
= −
=
=
Datos:
C = $22
000.00
T = 9.7% A. C. Trimestral
np = (2.5 años) (4 trimestres por año) = 10 trimestres
n = 2.5 años
p = 4 trimestres al año
Incógnita M Desarrollo
M = C
i
p
np
1+
M1
= 22
000 1
0 097
4
10
+
.
M1
= 22
000 1 02425
10
.
[ ]
M1
= 22
000 (1.2707)
M1
= 27
956.47
Solución:
Problema resuelto
53. El señor Martínez invirtió $22
000.00 en Banorte, por un plazo de cuatro años, con un interés de
9.7% capitalizable trimestralmente. Encontrar el monto al final de los cuatro años.
35. 22
Exponentes, logaritmos y porcentajes
UNIDAD
1
a)
Problema Operación Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
Calcular el porcentaje
de una cantidad. =
×
16 1500.00
100
x 1 500 × 16 SHIFT % 240.00
=
24 000.00
100
x 1 500 × 16 2da. = = 240.00
x = $ .
240 00 1 500 × 16 % 240.00
b)
Problema Operación Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
Calcular el porcentaje a
que le corresponde una
parte de la cantidad.
=
1660
2 880
x 1 660 ÷ 2 880 SHIFT % 57.64
=
1660.00
2 880.00
x 1 660 ÷ 2 880 2da.= 57.64
x = 0 576
. 1 660 ÷ 2 880 % = 57.64
x = 57 64
. %
Solución:
Problema resuelto
Con calculadora
56. a) Calcular 16% de $1
500.00
b) Encontrar qué porcentaje es $1
660.00 de $2
880.00
37. 24
Problemas para resolver
UNIDAD
1
Problemas aplicados a la realidad Problemas para resolver con tecnología
1.20 a)
256
16
6 2 6
2 2
a b x
a x
=
b)
64
8
4 6 5
2 3
a b x
a x
=
Exponente cero y negativo:
1.21 a) (4ax)0
=
b)
a x
ax
3 2
2
=
1.22 a)
( )
( )( )
4
4 4
2
ax
ax ax
=
b) 2
4
16
2 6
6
c
ax
ax
=
c)
( )( )
( )
4 25
5
6
3 2
ab x
x
=
Exponente fraccionario:
1.23 a) 16
2
3
( ) =
b) 9
3
6
( ) =
c) 2
3
7
7
3
xa b =
1.24 a) 3
5
4
ab mn
( ) =
b) 7 3
3
4
4
3
a x y =
c)
5
7
2 3
6
5
m n x =
Simplifica los siguientes radicales:
1.25 a) 27 6 4
3
a bx =
b) 3 81
3
=
1.26 a)
1
3
108 4
x
( ) =
b) 2 32 3
3
a x =
c)
ax
a b x
5
108 4 2
( ) =
Introduce el coeficiente dentro del radical:
1.27 a) ax a
2 2
=
b) 3a ax =
c) 4 3
mx am =
1.28. a) x xy
2 2
3
=
b) 4 2
4
ax b =
Realiza la suma de radicales semejantes:
1.29 a) 2 3
2 2
ax ax
+ =
b) 4 3
2 2 2 2
x ax x ax
− =
1.30 a)
x
mn
x
mn
5
2
5
3
5 3
5
( ) ( )
( )+ ( ) =
b) 4 33 8 33 7 33
4 4
mn x mn x mn x
− + =
Realiza la multiplicación de radicales semejantes con el mis
mo índice:
1.31 a) 2 6 3
4 4 4
a ax ax x ax
( )( ) −
( ) =
b) 2 8
2
3 3 3
m amx m bmnx
( ) − ( )
=
1.32 a) 2 3
3 2 3 2 3
ax mxy x y bx x
( )( ) ( )
( )
=
b) −
( )
( ) =
3 3
3
2
2 4 3
4 4 2
4
ax ax
x
xy ax a
Realiza la división de radicales del mismo índice:
1.33 a)
48
3
3
3
2 3
3
x
x y
( )
( )
=
b)
( ) ( )( )
8 1 1
4 1
x a a
a
− +
+
( )
=
Potenciación de radicales
1.34 a) 7 2 3
4
2
a x
( ) =
b) 7 3 2
3
2
a x
( ) =
1.35 a) 5 2
2 2 3
3
2
x a y
( )
( ) =
b)
a
y
2
4 3
2
( )
=
Realiza la radicación de radicales:
1.36 a) a
3
=
b) 625 =
c) 729
3
=
Resuelve las ecuaciones exponenciales
1.37 a) (1 + x)12
= b) 700(1 + x)12
=
39. 26
Problemas aplicados a la realidad Problemas para resolver con tecnología
1.53 a)
ln 81
2
=
b)
ln 85
3
=
c)
ln 281
4
=
1.54 Redondea a cuatro cifras significativas:
a) 0.4118235
b) 4.8794854
c) 2.4822016
1.55 Redondea a cuatro cifras significativas:
a) 0.5158618
b) 9.677712
c) 0.4467823
1.56 Expresa las siguientes cantidades en notación cien
tífica:
Respuesta
Número Notación científica Con calculadora
a) 1
033
756
b) 0.0133756
c) 0.000018739
d ) 0.00035
Resuelve los siguientes problemas de porcentaje:
1.57 a) Obtener 16.75% de 2
600
b) Obtener 20% de 5
400
1.58 ¿Qué porcentaje de
a) 900 es 250?
b) 4
427 es 777.50?
1.59 a) ¿De qué número es 480 el 15%?
b) ¿De qué número es 4
427.50 el 16%?
c) ¿De qué número es 14
542.50 el 18.9%?
UNIDAD
1 Problemas para resolver
PROBLEMAS RETO
a)
El año pasado, el señor Orozco recibía un salario de $9
500 mensuales; en este año, con la revisión
salarial, tiene un pago de $10
600 mensuales. ¿De cuánto es el aumento salarial?
b)
En el reparto de utilidades de una empresa, el señor Pedro Martínez recibió $12
800 y Rosa María Juárez
$14
981. ¿De cuánto es la diferencia del reparto de utilidades de Pedro y Rosa María, expresado en %?
a)
Se representa de la siguiente forma: 7/100, expresándolo en tanto por ciento es 7%, represéntalo en
una figura.
b)
Se representa de la siguiente forma: 4/80, expresándolo en tanto por ciento es 5%, representa en una
figura el 5%.
a) El 1/8% de 46 es:
Utilizando la calculadora
a) Calcular 12% de $1
500.00.
Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
1500 × 12 SHIFT %
1500 × 12 2da. = =
1500 × 12 %
b) Encontrar qué porcentaje es $660.00 de $880.00.
Teclas en la calculadora Resultado en pantalla
660 ÷ 880 SHIFT %
660 ÷ 880 2da. = =
660 ÷ 880 %
1
2
3
4
40. UNIDAD
2
Series
y sucesiones
OBJETIVOS
Identificar las progresiones, aprender a encontrar los elementos de la progresión
utilizando fórmula y la suma de los elementos que la forman.
Aprender a encontrar los elementos de la serie aritmética utilizando fórmula, la suma
de los elementos que la forman y calcular el número de elementos de las progresiones
aritméticas.
Identificar las progresiones geométricas, aprender a encontrar los elementos de la
progresión utilizando fórmula y la suma de los elementos que la forman.
Aprender a encontrar los elementos de la progresión geométrica utilizando fórmula, la
suma de los elementos que la forman y calcular el número de elementos.
¿QUÉ SABES?
Aplica tus conocimientos y encuentra los resultados de cada problema
Encuentra los 3 primeros términos y el décimo de: an
n
5
n n
2
a = .
Obtén la suma de los 3 primeros términos de la progresión: an
= 5n - 6.
Determina los 3 primeros términos de la sucesión aritmética: an
= 5n + 6.
Encuentra el último término de la sucesión aritmética si: a1
= 6, n = 9 y d = 3.
Halla la suma de los primeros 14 términos de la sucesión aritmética 25, 31, 37,…
41. 28
Series y sucesiones
UNIDAD
2
Encuentra el noveno término de una sucesión geométrica: 9, 45, 225,…
Determina el valor del sexto término de la progresión geométrica: 2.5, (2.5)4
,…
Calcula la suma de los 10 primeros términos de la sucesión geométrica: 9,
45, 225,...
Halla el décimo sexto término y la suma de los 17 primeros términos, si la
razón es dos y el primer término es 18.
2.1 Introducción
Las series y sucesiones son una herramienta matemática básica que permite deducir algunas fórmulas
que se utilizan en el aprendizaje de la matemática financiera, computación, economía, finanzas e inge-
niería. Las sucesiones en matemática financiera se usan para resolver problemas de interés compuesto,
de anualidades, la amortización de un crédito, las compras a plazos, etcétera.
2.2 Sucesiones o progresión aritmética
Definición
Una progresión es un conjunto ordenado de números reales, construidos a partir de
una regla; a cada número se le llama término de la sucesión y se denota con an
, en
donde n indica la posición del término.
a1
, a2
, a3
, …, an
Toda progresión es una función cuyo dominio es el conjunto de los números enteros
positivos.
Problema resuelto
1. a)
Las ventas anuales de los últimos 5 años de una tienda de abarrotes (en miles de pesos):
130.25, 195.38, 312.68, 437.72 en donde el primer término es 130.25 y el último 437.72.
b) La inflación anual en un país de Latinoamérica (en %): 3.2, 4.5, 4.8, 5.3, 6.7, 7.3,…
Problema resuelto
2. a) Encuentra los primeros 4 términos de la fórmula an
= 3n - 1:
an
= 3n - 1
a1
= 3(1) - 1 = 2
a2
= 3(2) - 1 = 5
a3
= 3(3) - 1 = 8
a4
= 3(4) - 1 = 11
b) Encuentra los primeros 3 términos:
an
= 4n + 3
a1
= 4(1) + 3 = 7
a2
= 4(2) + 3 = 11
a3
= 4(3) + 3 = 15
Los ejemplos anteriores son de progresiones donde los términos no tienen relación alguna.
Con frecuencia las sucesiones se designan mediante fórmulas, por ejemplo:
43. 30
Series y sucesiones
UNIDAD
2
2.3 Progresiones aritméticas
Las progresiones aritméticas se construyen considerando 2 números consecutivos cualesquiera, sepa-
rados por una diferencia fija también conocida como diferencia común (d ), por ejemplo: el litro de
gasolina aumenta 8 centavos el segundo sábado de cada mes, con esta información puedes conocer
su precio en un mes cualesquiera, teniendo en cuenta el costo del mes anterior más el valor constante
de 8 centavos.
Considera la siguiente progresión aritmética cuyo primer término es a1
y su diferencia común es d:
a1
, (a1
+ d ), (a1
+ 2d ), (a1
+ 3d ),…
El conjunto 29, 33, 37, 41, 45, 49, 53, 57 es una progresión, si observas con atención los elementos
del conjunto, te darás cuenta de que existe una regla para conocer el elemento siguiente. Analiza
cómo aplica esta regla, si al primer elemento (29) le sumas 4 unidades, entonces el segundo elemento
(29 + 4 = 33), para conocer el tercer elemento suma al segundo 4 unidades (33 + 4 = 37) y así sucesiva-
mente. La sucesión aritmética 50, 47, 44, 41, 38, 35, 32,…, cuya regla indica que después del primer
término, el precedente se obtiene restando 3 unidades al antecedente, por lo tanto, la diferencia
común es de 3 unidades.
an
= an - 1
+ d
Problemas resueltos
5. Encuentra la diferencia común en la serie aritmética:
a) 11, 21, 31, 41,… d = 10 b) 17, 21, 25,… d = 4
c) 41, 49, 57,…, d = 8 d ) 63, 69, 75, 81,…, 111 d = 6
6. Escribe los 2 siguientes términos de la serie aritmética:
a) 43, 51, 59, … c) 34, 41, 48, …
R. 43, 51, 59, 67, 75, … R. 34, 41, 48, 55, 62, …
b) 115, 100, 85, … d ) 534, 549, 564, …
R. 115, 100, 85, 70, 55, … R. 534, 549, 564, 579, 594, …
Problema resuelto
4. Escribe los 4 primeros términos de la progresión definida recursivamente, comenzando con:
a) a1
= 0 an
= an - 1
+ 1.5
El primer término: a1
= 0
El segundo término: a2
= a2 - 1
+ 1.5 = a1
+ 1.5 = 0 + 1.5 = 1.5
El tercer término: a3
= a3 - 1
+ 1.5 = a2
+ 1.5 = 1.5 + 1.5 = 3
El cuarto término: a4
= a4 - 1
+ 1.5 = a3
+ 1.5 = 3 + 1.5 = 4.5
b) a1
= 3 an
= an - 1
+ 3(n - 1)
El primer término: a1
= 3
El segundo término: a2
= a2 - 1
+ 3(2 - 1) = a1
+ 3(2 - 1) = 3 + 3 = 6
El tercer término: a3
= a3 - 1
+ 3(3 - 1) = a2
+ 3(2) = 6 + 6 = 12
El cuarto término: a4
= a4 - 1
+ 3(4 - 1) = a3
+ 3(3) = 12 + 9 = 21
c) a1
= 2 an
=
n
2
(a1
+ an - 1
)
El primer término: a1
= 2
El segundo término: a2
=
2
2
(2 + a2 - 1
) = 1(2 + a1
) = 1(2 + 2) = 4
El tercer término: a3
=
3
2
(2 + a3 - 1
) =
3
2
(2 + a2
) =
3
2
(2 + 4) =
18
2
= 9
El cuarto término: a4
=
4
2
(2 + a4 - 1
) = 2(2 + a3
) = 2(2 + 9) = 22
45. 32
Series y sucesiones
UNIDAD
2
La suma de una progresión aritmética se realiza sumando los términos y se simboliza con Sn
, en donde
n es el número de términos de la sucesión.
Sea la sucesión a1
, a2
, a3
, a4
, … , an
, n es un número entero positivo y d la diferencia común, se tiene:
S a a a a
S a
S a d
S a d
S a d
n n
= + + + +
=
= +
= +
= +
1 2 3
1 1
2 1
3 1
4 1
2
3
Entonces:
Sn
= a1
+ (a1
+ d ) + (a1
+ 2d ) … (an
- 2d ) + (an
- d ) + an
(1)
Reacomodando los términos en orden inverso se tiene:
Sn
= an
+ (an
- d ) + (an
- 2d ) … (a1
+ 2d ) + (a1
+ d ) + a1
(2)
Sumando las expresiones 1 y 2:
2Sn
= (a1
+ an
) + (a1
+ an
) + ··· + (a1
+ an
) + (a1
+ an
)
2Sn
= n(a1
+ an
)
Despejando a Sn
se obtiene:
S
n
a a
n n
= +
2
1
( )
Alerta
La sucesión geométrica
se forma multiplicando el
término anterior por una
cantidad constante llamada
factor común.
Término
a1
2 (2)(r) = (2)(4) = 8
a2
8 (8)(r) = (8)(4) = 32
a3
32
b) ¿Cuántos términos tiene la progresión aritmética -11, -7, -3, … , 33?
Primer paso, se encuentra la diferencia común:
d = -7 - (-11) = -7 + 11 = 4
Segundo paso, encontrar el total de términos:
n
a a
d
n
n
n
n
n
n
=
−
+
=
− −
+
=
+
+
= +
= +
1
1
33 11
4
1
33 11
4
1
44
4
1
11 1
( )
=
= 12
Problema resuelto
10. a) Encuentra la suma de los primeros 10 términos de la sucesión aritmética 13, 20, 27, …
Primer paso, encuentra la diferencia común:
d = 20 - 13 = 7
47. 34
Series y sucesiones
UNIDAD
2
En una sucesión geométrica la razón común se encuentra dividiendo un término entre el término an-
terior:
r
a
a
n
n
=
−1
Problema resuelto
13. a) Encuentra el sexto término de una progresión geométrica: 28, 84, 252,…
Primero se calcula la razón:
r
a
a
r
n
n
=
= =
−1
84
28
3
Después se encuentra el sexto término:
a a r
a
a
a
a
n
n
28(3)
28(3)
28(243)
6 804
1
1
6
6 1
6
5
6
6
=
=
=
=
=
−
−
b) Encuentra el séptimo término de una progresión geométrica: 6, 24, 96,…
Primero se calcula la razón:
r = =
24
6
4
Problema resuelto
12. De las siguientes progresiones geométricas encuentra la razón.
a) 12, 48, 192,… b) 1, 3, 9, 27,…
r
a
a
r
n
n
=
= =
−1
48
12
4
r
a
a
r
n
n
=
= =
−1
3
1
3
Para saber cómo encontrar el n-ésimo término de una progresión geométrica es necesario analizar el
siguiente desarrollo:
Sea a1
, a2
, a3
, … , an
una sucesión geométrica, con a1
≠ 0 y r ≠ 0:
a a
a a r
a a r a r r a r
a a r a r r a r
1 1
2 1
3 2 1 1
2
4 3 1
2
1
=
=
= = =
= = =
( )
( ) 3
3
1
1
a a r
n
n
= −
Alerta
Todo número real al
multiplicarse por cero da
como resultado cero
a(0) = 0.
La división entre cero no
está permitida (a/0).
49. 36
Series y sucesiones
UNIDAD
2
La serie geométrica es la suma de términos de una sucesión geométrica. Para calcular la suma de los n
primeros términos de una sucesión geométrica, es necesario deducir una fórmula.
Sea la progresión geométrica a1
, a2
, a3
, … , an
y “r” la razón de cambio.
S a a a a
S a
S a r
S a r
S a r
n n
= + + + +
=
=
=
=
1 2 3
1 1
2 1
3 1
2
4 1
3
Entonces:
S a a r a r a r a r a r
n
n n
= + + + + + +
− −
1 1 1
2
1
3
1
2
1
1
(1)
Multiplicando por r a la ecuación (1):
rS a r a r a r a r a r a r
n
n n
= + + + + + +
−
1 1
2
1
3
1
4
1
1
1
(2)
Realizando la diferencia de la ecuación (1) y (2):
S rS a a r
S r a r
n n
n
n
n
− = −
− = −
1 1
1
1 1
( ) ( )
Despejando Sn
:
S
a r
r
r
n
n
(1 )
1
; si 1
1
=
−
−
≠
Problema resuelto
14. Encuentra el número de términos de las progresiones geométricas:
a) b)
a r an
1
14
1
2
3
4
= = =
, ,
a r an
1
12
3
4
3
8
= = =
, ,
log log
log
1
1
n
a a
r
n
=
−
+
log log
log
1
1
n
a a
r
n
=
−
+
log 3 4 log 14
log 1 2
1
n =
−
+
log 3 8 log 12
log 3 4
1
n =
−
+
log 0.75 log 14
log 0.5
1
n =
−
+
log 0.375 log 12
log 0.75
1
n =
−
+
n =
− −
−
+
0 12493 1 14612
0 30102
1
. .
.
n =
− −
−
+
0 425968 1 079181
0 124938
1
. .
.
n =
−
−
+
1 27105
0 30102
1
.
.
n =
−
−
+
1 505149
0 124938
1
.
.
n
n
= +
=
4 22 1
5
.
n
n
= +
=
12 05 1
13
.
51. 38
Series y sucesiones
UNIDAD
2
2.5 Aplicaciones
Problemas resueltos
16.
El valor de una computadora en el mes de diciembre de cada año es 70% de su valor que en el mes
de enero del mismo año. Si la computadora costó 14
000 pesos, encuentra el valor final después de
4 años.
Datos: a1
= 14
000, r = 0.70 y n = 4.
a a r
a
a
a
a
n
n
( )
14 000(0.70 )
14 000(0.70 )
14 000(0.343)
$4 802
1
1
4
4 1
4
3
4
4
=
=
=
=
=
−
−
17.
Supón que el euro aumenta de precio a $0.0383 por día, hoy se cotiza en 16.7361 pesos a la venta.
¿En cuántos días alcanzará la cotización de 17.4512 pesos?
n
a a
d
n
n
n
n
n
1
17.4512 16.7361
0.0383
1
0.7151
0.0383
1
18.67 1
19.67 días
1
=
−
+
=
−
+
= +
= +
=
Alerta
La inflación, el desempleo,
entre otros, son factores
que influyen para que
una moneda, de un país,
pierda su poder adquisitivo
(adquirir bienes y servicios)
al paso del tiempo.
r 3 14 4
7
=
( )
r 3 56
7
8
= =
r = 2
d ) Encuentra la suma de los 12 primeros términos:
S
a r
r
n
n
=
−
−
1
1
1
( )
S
r
S
S
S
S
7
4
1 2
1 2
7
8
(1 2 )
1
7( 4 095)
8
28665
8
3583.125
12
12
12
12
12
12
12
[ ]
=
−
−
=
−
−
=
−
−
=
=
53. 40
Series y sucesiones
UNIDAD
2
❚
❚ Fórmulas empleadas en el capítulo
Sucesión o progresión a1
, a2
, a3
, … , an
Serie Sn
= a1
+ a2
+ a3
+ … + an
Sucesión aritmética
an
= an - 1
+ d
an
= a1
+ (n - 1)d
Diferencia común d
a a
n
n
=
−
−
1
1
Número de términos en sucesión aritmética n
a a
d
n
=
−
+
1
1
Serie aritmética S
n
a a
n n
= +
2
1
( )
Sucesión geométrica
an
= an - 1
(r)
an
= a1
rn - 1
Razón común r
a
a
n
n
=
−1
Número de términos sucesión geométrica =
−
+
log log
log
1
1
n
a a
r
n
Serie geométrica S
a r
r
r
n
n
(1 )
1
; si 1
1
=
−
−
≠
❚
❚ Terminología
Diferencia común d
Número de términos n
Razón común r
Serie aritmética y geométrica Sn
Término de la sucesión an
La posición del término n
Datos:
Tasa de interés 28% anual o 0.0233 mensual
Total de pagos mensuales
15000
200
75
= =
Solución:
Pago 1 2 3 75
Saldo 15
000.00 14
800.00 14
600.00 … 200.00
Interés 349.50 344.84 340.18 … 4.66
S
75
2
(349.5 4.66)
75 = +
S
26562
2
75 =
S75
= 13
281 pesos
55. 42
Problemas para resolver
UNIDAD
2
Problemas aplicados a la realidad Problemas para resolver con tecnología
d
) La diferencia entre los términos décimo y vigésimo se-
gundo en la progresión aritmética es 120, el cuarto tér-
mino es -2. Encuentra los 4 primeros términos.
2.8 a) Encuentra el último término de la sucesión aritméti-
ca si: a1
= 4, n = 8 y d = 4.
b) Encuentra el último término de la sucesión aritmética si:
a1
= 7, n = 18 y d = 3.
2.9 a) ¿De cuántos términos estará formada la sucesión 3,
6, 9, … , 51?
b) Se desea conocer el número de términos de la sucesión
aritmética: 19, 30, 41, … , 338, cuya diferencia común
es 11.
2.10 ¿Cuáles son los 3 primeros términos y el noveno de la
progresión aritmética, si el cuarto término es 21 y el octavo
es -3?
2.11 Encuentra la suma de los primeros 20 términos de la
sucesión aritmética: 19, 26, 33, …
2.12 Encuentra el primer término de una sucesión aritméti-
ca cuya suma de 25 términos es 3
200, si el último término
es 224.
Progresiones geométricas
2.13 a) Encuentra el noveno término de una sucesión
geométrica: 12, 48, 192,…
b) Encuentra el décimo segundo término de una sucesión
geométrica: 7, 14,…
c) Encuentra el quinto y el décimo término de la progresión
geométrica: 3, -1, …
2.14 a) Encuentra el valor del sexto término de la progre-
sión geométrica: 9, 45, 225, …
b) Encuentra el valor del sexto término de la progresión
geométrica: 1.5, (1.5)4
, …
c) Encuentra el valor del sexto término de la progresión
geométrica: 7, 21, 63, …
2.15 a) Encuentra el número de términos de la progresión
geométrica, conociendo: a1
= 12, r = 3/4, an
= 3/8.
b) Encuentra el número de términos de la progresión geo
métrica: 17, 34, 68, … , 34
816.
c) Encuentra el número de términos de la progresión geo
métrica, conociendo: a1
= 8, an
= 17
496 y r = 3.
2.16 El décimo y vigésimo términos de una progresión
geométrica son: a10
= 1/128 y a26
= 512. Encuentra los pri-
meros 4 términos.
2.17 a) Encuentra el décimo término y la suma de los 12
primeros términos, la razón es 3 y el primer término es 7.
b) Determina la suma de los 15 primeros términos de la pro-
gresión geométrica, si el tercero y el quinto son 12 y 48.
c) Encuentra el décimo término y la suma de los 16 prime-
ros términos, la razón es 3 y el primer término es 7.
Series y sucesiones
2.1 a) Encuentra los primeros 3 términos de la siguiente
progresión: an
= 2n + 3.
b) Escribe los primeros 3 términos y el vigésimo primero de
la progresión definida por:
a
n
n
n
=
− 2
2.2 a) Escribe los primeros 3 términos y el
vigésimo prime-
ro de la progresión definida por:
a
n
n
n
=
−
+
2 2
1
b) Escribe los primeros 3 términos de la progresión dada
por: an
= 10n2
- 3n.
2.3 a)
Escribe los primeros 2 términos de la progresión
dada por: an
= 2 log n2
.
b) Sustituye cada uno de los valores de x en las expresiones
y encuentra sus resultados:
y = 4x + 3, si x toma valores 1, 2, 3.
c) Sustituye cada uno de los valores de x en las expresiones
y encuentra sus m
x
x
=
−
+
1
1
, si x toma valores 1, 2, 3, 4.
Progresiones aritméticas
2.4 Encuentra los valores que faltan en las sucesiones:
a) 5, ____, 11, 14, ____, 20, 23,…
b) 3, ____, 12, 24, ____, 96, 192,…
c) 15, 21, ____, 33, 39, 45, ____, 57, 63,…
2.5 Encuentra la diferencia común de las siguientes series
aritméticas:
a) 7, 9, 11, … d =
b) 28, 24, 20, 16, 12, … d =
c) 155, 170, 185, … d =
2.6 Encuentra la diferencia común de las siguientes series
aritméticas:
a) 10, 16, 22, 28, 34, … d =
b) 50, 45, 40, 35, 30, … d =
c) 42, 50, 58, 66, 74, … d =
2.7 a) Encuentra el décimo cuarto término de la progre-
sión aritmética, siendo el primer término -3 y la diferencia
común es 18.
b) Obtén el valor de x en la progresión aritmética: -3, x,
15,…
c) Encuentra el vigésimo término de la serie aritmética: -4,
16,…
57. 44
Series y sucesiones
UNIDAD
2
¿De cuántos términos estará formada la sucesión: 3, 14, 25, … , 201?
Encuentra el último término de la sucesión aritmética: 10, 16, 22, … La sucesión está forma-
da por 20 términos.
Se desea conocer el número de términos de la sucesión aritmética: 42, 51, 60, … , 168, cuya
diferencia común es 9.
Supón que la udi aumenta de precio en 0.000132 por día, el día de hoy la udi se cotiza en
3.690061. ¿En cuántos días alcanzará la cotización de 3.692569?
Encuentra el número de términos de la sucesión: 17, 34, 68, … , 1
088.
Encuentra el número de términos de la sucesión: 9, 45, 225, … , 3
515
625. … .
La suma de los 12 primeros términos de una sucesión geométrica es: 531
440, la razón es 3,
encuentra el primer término.
9
10
11
12
13
14
15
58. UNIDAD
3
Interés
simple
OBJETIVOS
Comprenderá el concepto de Interés simple y aprenderá a aplicarlo.
Entenderá y aprenderá aplicar los conceptos de: capital, valor presente, valor descontado,
ganancia, monto, valor pagadero, tasa de interés y tipo de interés.
Resolverá problemas de:
• Interés simple
• Monto
• Capital y valor presente
• Plazo
• Tasa de interés y tipo de interés
Entenderá y aprenderá aplicar los conceptos de: descuento simple, valor descontado,
pagaré, tasa de rendimiento.
Resolverá problemas de:
• Descuento simple
• Valor descontado
• Tasa de rendimiento
¿QUÉ SABES?
Aplica tus conocimientos y encuentra los resultados de cada problema
¿Qué interés simple produce un capital de $15 600.00, a pagarse dentro de 13 semanas a
una tasa de interés de 11.9% anual?
59. 46
Interés simple
UNIDAD
3
Encontrar el interés exacto que se paga por un préstamo de $25 350.00 a 9.52%
en 240 días.
El dueño de la tlapalería del pueblo recibe un préstamo de $18 650.00 a dos
años. Si la tasa de interés es de 1.5% trimestral, ¿cuánto pagará dentro de
dos años?
Un banco entrega al licenciado Aldama la cantidad $1 255 000.00 por un
préstamo a un año, tres meses y quince días, con una tasa de 27%, ¿cuál es el
capital inicial del préstamo?
Una deuda de $7 545.00 se liquidó el 29 de junio de este año con un cheque
cuyo importe es de $8 800.00. Si la tasa de interés simple es de 11.75%, ¿cuánto
tiempo estuvo prestado?
Se descuenta un préstamo de $150 000.00 a un plazo de 91 días, con una tasa
de descuento de 13% anual. Calcular:
a) ¿De cuánto es el descuento al momento de recibir el préstamo?
b) ¿Qué cantidad recibe?
Una compañía decide descontar un documento el 30 de abril con valor de
$368 056.00, con una tasa de descuento de 13% anual. Si la fecha de
vencimiento es el 30 de junio de este año. ¿Cuánto dinero recibirá la compañía?
La señora Mendoza solicita un préstamo por una determinada cantidad de
dinero. El plazo es de siete meses y la tasa de descuento de 12%. Calcular la
tasa mensual de rendimiento.
El arquitecto Rodríguez recibe la cantidad de $80 500.00 por un préstamo a
pagar en ocho meses, con una tasa de descuento de 15% anual. ¿Qué cantidad
de dinero se debe solicitar prestada?
El señor Martínez firmó un pagaré el uno de diciembre del año pasado por
la cantidad de $200 000.00, con vencimiento en agosto de este año. Como el
descuento es comercial, el banco le descontó en el momento de entregar
el préstamo la cantidad de $12 245.00. ¿Cuál es la tasa de descuento?
El señor Martínez firmó un pagaré el uno de diciembre del año pasado por
la cantidad de $200 000.00, con vencimiento en agosto de este año. Como el
descuento es comercial 18%, el banco le descontó en el momento de entregar el
préstamo la cantidad de $12 245.00. ¿Cuál es la tasa de rendimiento?
3.1 Introducción
El interés simple se utiliza generalmente en el cálculo de operaciones financieras en préstamos de
dinero a corto plazo (de un año o menos).
Definición
El interés es el pago por el uso del dinero ajeno que se hace durante
un periodo determinado y se representa con la letra I.
También se conoce al interés como el rendimiento que se tiene al invertir el dinero en forma producti-
va, al adquirir y otorgar un préstamo, al adquirir bienes o servicios en operaciones crediticias.
Los prestamistas en la Edad Media cobraban a los particulares intereses hasta de 42%
anual, y en operaciones comerciales el interés variaba desde 12 hasta 20% anual. En la
actualidad la mayoría de los países establecen mecanismos de regulación o leyes que
prohíben la usura.
A toda cantidad de dinero prestada o invertida se le conoce como capital, siendo esta una operación
financiera que en el transcurso del tiempo se incrementa a un valor M.
61. 48
Interés simple
UNIDAD
3
El interés simple ordinario:
a) Año comercial en tiempo real es 360 días.
=
I C
T n
100 360
3.7b
El año comercial está constituido por 12 meses y cada mes del año tiene 30 días, entonces el
año comercial está formado por 360 días. Con este año las instituciones financieras acostumbran
calcular los intereses.
Cuando el tiempo está en meses:
=
I C
T n
100 12
3.7c
Interés simple tomando como base en días y la tasa al tanto por uno (expresada en forma men-
sual).
=
I
Cni
30
3.7d
El primer banco moderno se funda en 1407 en Génova, Italia. El nombre de este banco
es la “Casa de San Giorgio”.
a) El interés se obtiene sustituyendo el valor del capital y el monto en la ecuación 3.1.
Datos: Desarrollo:
C = $20 000.00 I = M - C
M = $22 348.00 I = 22 348.00 - 20 000.00
n = Un año I = $2 348.00
Incógnita I.
b) La tasa de interés
Incógnita i.
i
I
Cn
2348
20 000
0.1174 anual
= = =
c) El tipo de interés
Incógnita T.
T = (0.1174)(100)
T = 11.74% anual
Solución
Problema resuelto
1.
El ingeniero Juan López abrió una cuenta de inversión en el banco al depositar $20 000.00, des-
pués de un año recibe $22 348.00 por su inversión. Calcular:
a) El interés
b) La tasa de interés
c) El tipo de interés